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2009年第 5期 总217期 ■使用维修 文章编号：1006-2971(2009)05-0017-05 基于 MODBUS通信的 空压站 PLC变频调速控制系统的设计 张 还 ．刘 茂 升 (1．青岛农业大学机电学院，山东 青岛266109；2．南车四方机车车辆股份有限公司动力分厂，山东 青岛 266031) 摘 要：介绍了南车四方机车车辆股份有限公司动力分厂空压站使用 PLC、变频调速技术改造原控制系 统的设计方案，包括控制系统的硬件设计、程序设计和触摸屏的组态设计等。三菱 FX系列小型 PLC通 过MODBUS通信可以控制ABB大功率变频器ACS800的启停、给定参考速度，并可以读取变频器的主 要运行参数。通过现场传感器采集的测量信号可以进行模拟量闭环模糊 PID调节，可实现空压机的恒 压供 气和空压机机组 温度 的测量及控制 。 关键词：PLC；空压站；MODBUS通信；变频器 ；模糊 PID 中图分类号：TH45；TP273 文献标识码 ：A PLC Control System Design of Air Compressor Station Based on M ODBUS Communication ZHANG Huan ，LIU Mao—sheng (1．College ofMechanical and Electronic Engineering，Qingdao 266109，China； 2．Branch of S locomotive vehicle Co．，Ltd．，Qingdao 26603 1，China) Abstract：By analyzing the technology transform demands and control principle of the air compressor station，a detailed design plot of air compressor station control system based on FX serial PLC，inverter and MODBUS communication is introduced，including hardware design，program design，and communication realization，etc． Through MODBUS communication the high power ABB ACS800 inverter can be controlled by the Mitsubishi FX series PLC．Meanwhile，the main running parameters of the inverter can be read back to PLC．The automatic ad- justs of the whole process of air pressure and temperature by loops fuzzy PID is met，and an automatic operation can be achieved．It has proved that high reliability and stability can be got in practice． Key words：PLC；air compressor station；MODBUS communication；inverter；fuzzy PID 0 引言 网络。 南方四方机车股份有限公司动力分厂2号空压 当前我国不少企业都建有 自己的空压站或空压 站原先采用继电器、独立操作单元分别对 5台空压 机房，将压缩空气作为一种重要的动力能源使用，越 机组进行单机控制。在原控制系统中，2台空压机 来越多的自动化设备被应用于空气压缩机机组的控 机组为主工作空压机组(英格索兰公司产，功率各 制现场。因此，通信和数据流高速传输的实现就成 为 110 kW)，2台空压机组按一定的周期轮流工作。 为完成电气传动和控制的一个必不可少的部分。通 另外 3台为备用空压机组 (广州正力公司产，功率 过选取适当的数据通信方式、通信传输介质和通信 各为 100 kW)，控制系统仅有手动操作方式，自动化 接口，就可以将工业控制计算机、触摸屏、PLC、变频 水平低，能耗大，机组出气压力控制精度存在一定偏 器等连接起来，从而形成一个比较复杂的多级控制 差。本文给出了一种基于 MODBUS通信的空压站 收稿日期：2009—04—11 PLC控制的变频调速系统。 · 17 ·
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2009年第 5期 总217期 ■使用维修 文章编号：1006-2971(2009)05-0017-05 基于 MODBUS通信的 空压站 PLC变频调速控制系统的设计 张 还 ．刘 茂 升 (1．青岛农业大学机电学院，山东 青岛266109；2．南车四方机车车辆股份有限公司动力分厂，山东 青岛 266031) 摘 要：介绍了南车四方机车车辆股份有限公司动力分厂空压站使用 PLC、变频调速技术改造原控制系 统的设计方案，包括控制系统的硬件设计、程序设计和触摸屏的组态设计等。三菱 FX系列小型 PLC通 过MODBUS通信可以控制ABB大功率变频器ACS800的启停、给定参考速度，并可以读取变频器的主 要运行参数。通过现场传感器采集的测量信号可以进行模拟量闭环模糊 PID调节，可实现空压机的恒 压供 气和空压机机组 温度 的测量及控制 。 关键词：PLC；空压站；MODBUS通信；变频器 ；模糊 PID 中图分类号：TH45；TP273 文献标识码 ：A PLC Control System Design of Air Compressor Station Based on M ODBUS Communication ZHANG Huan ，LIU Mao—sheng (1．College ofMechanical and Electronic Engineering，Qingdao 266109，China； 2．Branch of S locomotive vehicle Co．，Ltd．，Qingdao 26603 1，China) Abstract：By analyzing the technology transform demands and control principle of the air compressor station，a detailed design plot of air compressor station control system based on FX serial PLC，inverter and MODBUS communication is introduced，including hardware design，program design，and communication realization，etc． Through MODBUS communication the high power ABB ACS800 inverter can be controlled by the Mitsubishi FX series PLC．Meanwhile，the main running parameters of the inverter can be read back to PLC．The automatic ad- justs of the whole process of air pressure and temperature by loops fuzzy PID is met，and an automatic operation can be achieved．It has proved that high reliability and stability can be got in practice． Key words：PLC；air compressor station；MODBUS communication；inverter；fuzzy PID 0 引言 网络。 南方四方机车股份有限公司动力分厂2号空压 当前我国不少企业都建有 自己的空压站或空压 站原先采用继电器、独立操作单元分别对 5台空压 机房，将压缩空气作为一种重要的动力能源使用，越 机组进行单机控制。在原控制系统中，2台空压机 来越多的自动化设备被应用于空气压缩机机组的控 机组为主工作空压机组(英格索兰公司产，功率各 制现场。因此，通信和数据流高速传输的实现就成 为 110 kW)，2台空压机组按一定的周期轮流工作。 为完成电气传动和控制的一个必不可少的部分。通 另外 3台为备用空压机组 (广州正力公司产，功率 过选取适当的数据通信方式、通信传输介质和通信 各为 100 kW)，控制系统仅有手动操作方式，自动化 接口，就可以将工业控制计算机、触摸屏、PLC、变频 水平低，能耗大，机组出气压力控制精度存在一定偏 器等连接起来，从而形成一个比较复杂的多级控制 差。本文给出了一种基于 MODBUS通信的空压站 收稿日期：2009—04—11 PLC控制的变频调速系统。 · 17 ·
